F-15戰斗機(英文:F-15 Fighter,代號/綽號:Eagle,譯文:鷹,慣稱(chēng):McDonnell Douglas F-15 Eagle,譯文:麥道F-15“鷹”,綽號:美利堅之鷹),是美國空軍一型超音速?lài)姎馐降谒拇鷳鸲窓C。

F-15戰斗機采用串列雙座后掠翼氣動(dòng)布局,安裝兩臺渦扇發(fā)動(dòng)機,具備高機動(dòng)性作戰能力。該機具備完善的全天候作戰能力,可使用先進(jìn)的中距空空導彈摧毀敵機,主要遂行空中優(yōu)勢作戰任務(wù),并發(fā)展出空地作戰改型。

F-15戰斗機由美國麥道公司(現波音/Boeing公司)研制,由1962年展開(kāi)的F-X(Fighter-Experimental)計劃發(fā)展而來(lái),1969年由麥道(McDonnell Douglas)公司得標,1972年7月首次試飛,1974年首架量產(chǎn)型交付美國空軍使用。截止2016年,服役近40年,總生產(chǎn)數量1200余架,各種改型數十種,外銷(xiāo)六個(gè)國家。參加大小戰爭100余場(chǎng),擊落敵機100余架。21世紀初期陸續被F-22戰斗機所取代。

中文名

F-15戰斗機

外文名

F-15 Fighter

主要使用方

日本

用途
發(fā)動(dòng)機

F100-IHI-220E

機身長(cháng)度

19.4米

機身高度

5.6米

最大起飛重量

25400千克

續航里程

4600千米

最大飛行速度

2.5馬赫/小時(shí)

翼展

13.1米

實(shí)用升限

19000米

重量

12000千克

前型級

F-4戰斗機

次型級

F-22戰斗機

研制單位

美國麥道公司(現波音)

研制時(shí)間

1962-1972年

外銷(xiāo)國家

以色列、日本、韓國等六國

代級

第四代戰斗機

造價(jià)

3000萬(wàn)-5000萬(wàn)美元

機型

戰斗機

所屬?lài)?/span>

美利堅合眾國

服役時(shí)間

1976年1月9日

首飛時(shí)間

1972-07-27

基本介紹

武器裝備:1門(mén)M61A1型6管20毫米轉管航炮;9個(gè)外掛點(diǎn)在使用復合掛架的情況下,最多可掛4枚雷達制導空對空導彈和4枚紅外制導空對空導彈,對地攻擊時(shí)可掛12枚MK-82自由下落式常規炸彈,最大載彈量7000千克。

美國麥克唐納·道格拉斯公司(該公司已經(jīng)被波音公司兼并)研制的F-15“鷹”式戰斗機是世界上最出色的戰斗機之一,是戰后第三代噴氣戰斗機的代表之一。F-15是一種全天候高機動(dòng)性戰術(shù)戰斗機,用于空中優(yōu)勢作戰任務(wù)。日本引進(jìn)F-15,源自始于1974年(昭和49年)開(kāi)始的第三次【次期戰斗機(F-X)】計劃,該計劃的目的是尋找一種代替F-104J/DJ和F-4EJ的戰斗機。

1975年(昭和50年)2月調研工作正式開(kāi)始,列入候補的機種為:F-14F-15YF-16YF-17JAS-37幻影F-1狂風(fēng)IDS

經(jīng)過(guò)多次調研,進(jìn)入最后選考的機種為F-14和F-15兩種,但就在防衛廳得出最終結論之前的1976年(昭和51年)9月6日,發(fā)生了震驚世界的別連科駕機叛逃事件,因F-15對于高速低空目標可以進(jìn)行有效攔截的能力,使得防衛廳和航空自衛隊在F-14和F-15當中選擇了后者。日本引進(jìn)的F-15戰斗機,由三菱重工公司為總承包商按照美國許可證進(jìn)行全機的組裝和部分部件的生產(chǎn),生產(chǎn)單座的F-15J型戰斗機和雙座的F-15DJ戰斗教練機,該機現已停產(chǎn)。至停產(chǎn)為止,連同因各種事故報廢的機體在內,航空自衛隊共裝備了單座型F-15J計165架(其中2架為美國原廠(chǎng)機,8架為根據美國部件組裝機,其余為日本國產(chǎn)機)、雙座型F-15DJ計48架(其中12架為美國原廠(chǎng)機,8架為根據美國部件組裝機,其余為日本國產(chǎn)機)。

航空自衛隊的F-15J/DJ,其規格與美國F-15C/D早期型相似,該機的主要系統與美國戰斗機相同,但與美國空軍自用型不同的是,機上并無(wú)左側垂尾頂端的戰術(shù)電子戰系統(TEWS)和兩側機翼翼梢前方、兩垂尾頂端后部4個(gè)雷達告警天線(xiàn),因此日本自己研發(fā)了J/ALQ-8型電子支援系統(只裝備J型)和J/APQ-1型雷達預警接收機等小型電子戰裝備(極初期因研制進(jìn)度過(guò)慢,前者于1983年度采購機體開(kāi)始加裝,后者從1987年采購機體開(kāi)始加裝,此前生產(chǎn)的各機則在年度返廠(chǎng)檢修時(shí)加裝)。因引進(jìn)機的原型較為落后,航空自衛隊在1980年代中期參照美國空軍對F-15C/D進(jìn)行的多階段改良升級計劃(縮寫(xiě)為MSIP),制定了本國的J-MSIP計劃,計劃的主要內容是:安裝Link16數據鏈、機載中央計算機的升級換代,座艙內武器控制面板從傳統儀表更換為多功能顯示器。但并不是所有的F-15J/DJ都進(jìn)行J-MSIP升級,只有從1987年度預算開(kāi)始(含1987年度)采購的機體(6位生產(chǎn)編號中后4位為8899~8965的F-15J和8088~8098的F-15DJ)才進(jìn)行此計劃。為了區別進(jìn)行了J-MSIP計劃的機體,未升級的舊機稱(chēng)為Pre-MSIP機,但Pre-MSIP機中的8832號在1991年著(zhù)陸時(shí)因起落架故障導致機體與跑道接觸,在返廠(chǎng)大修時(shí)按照J-MSIP標準進(jìn)行了改裝。

除J-MSIP計劃外,航空自衛隊還對機載電臺進(jìn)行了升級,初期型號裝備的AN/ARC-164特高頻(UHF)電臺統一升級為后期型號使用的AN/ARC-182甚高頻/特高頻(V/UHF)電臺,同時(shí)搭載了同航空自衛隊防空管制系統相連接的J/ASW-10數據鏈;從1984年度采購的8958號F-15J開(kāi)始,在右垂尾根部加裝延伸至盤(pán)口后方的J/APQ-1后方雷達告警接收機;從1991年度開(kāi)始,在新生產(chǎn)的機體上安裝更換了數字燃油控制系統的新型F100-IHI-220E型發(fā)動(dòng)機,而此前生產(chǎn)的使用F100-IHI-100發(fā)動(dòng)機(電子燃油控制)的機體,在發(fā)動(dòng)機到達使用年限后進(jìn)行返廠(chǎng)大修期間更換220E型發(fā)動(dòng)機。

從1997年度開(kāi)始,空自還對J-MSIP標準機體的F-15J/DJ進(jìn)行名為“近代化改修”的中期改進(jìn)工作,首架完成改進(jìn)工作的12-8929號F-15J于2003年10月交付空自岐阜飛行開(kāi)發(fā)試驗團進(jìn)行各項測試和試飛,并從2004年度開(kāi)始,對現有機體開(kāi)始進(jìn)行改裝。然而隨著(zhù)日本周邊國家空軍實(shí)力的增強,原改進(jìn)計劃已經(jīng)落伍,于是空自在原改進(jìn)計劃基礎上又推出了新計劃,為了區分新舊,將原計劃稱(chēng)之為“I型”,新計劃稱(chēng)之為“II型”。

形態(tài)I型的改進(jìn)內容:

安裝新型飛行記錄儀,安裝改進(jìn)型彈射座椅,安裝新型中央數據計算機,提高通訊設備的抗電子干擾能力,換裝新型發(fā)電機和空調、制冷系統,雷達由APG-63型換裝為APG-63(V)1型,具備發(fā)射99式(AAM-4)中距空空導彈的能力,預留北約標準戰術(shù)數據交換系統所需設備空間和內部布線(xiàn),

形態(tài)II型的改進(jìn)內容(在形態(tài)I型基礎上進(jìn)行):

安裝綜合電子戰系統,安裝北約標準戰術(shù)數據交換系統,干擾彈發(fā)射裝置從AN/ALE-45J型換為AN/ALE-47型,為飛行員配備04式(AAM-5)近距空空導彈配套的頭盔瞄準具,2021年6月,關(guān)于計劃搭載在航空自衛隊主力戰機F-15上的2種美國產(chǎn)遠程巡航導彈,日本政府已經(jīng)朝著(zhù)放棄搭載反艦導彈的方向展開(kāi)協(xié)調。[1]

F-15戰斗機

發(fā)展沿革

研制背景

1945年,第二次世界大戰結束后,美國政府和軍方認為,未來(lái)的戰爭必將是一場(chǎng)核大戰。傳統的空戰機動(dòng)變得陳舊過(guò)時(shí),取而代之的將是攔截。因此戰斗機設計重點(diǎn)也發(fā)生巨大轉變,轉而強調核武器投射能力和防空截擊能力。

1950年,朝鮮戰爭爆發(fā),美國空軍的許多戰斗機因強調大型化、多用途化導致機動(dòng)性下降,在空戰中不占優(yōu)勢。十余年后,隨著(zhù)美國全面介入越南戰爭,美國空軍被迫在一個(gè)與想定條件完全不同的環(huán)境里作戰??哲姴坏貌皇褂脵C動(dòng)性差的戰斗轟炸機與北越的米格戰斗機進(jìn)行空中格斗,原來(lái)的攔截和核武器投射能力未能派上用場(chǎng)。先進(jìn)的空對空導彈不適應越南潮濕氣候,故障頻頻,而越戰初期多數美國空軍戰斗機都沒(méi)有裝備機炮,以至多次出現占據有利位置卻不能擊落敵機的情況。此外,由于敵我識別的問(wèn)題,發(fā)生了多起誤傷事件。

美國空軍自朝鮮戰爭后不久就取消了空戰訓練課程,飛行員普遍沒(méi)有進(jìn)行空戰訓練,導致空戰能力下降。作為補救措施,美國空軍開(kāi)始給戰斗機加裝航炮吊艙應急。但這種吊艙射擊精度不好,對機動(dòng)性影響也大。后來(lái)美國空軍又在新的F-4E上采用了內置機炮,取得了一定效果。但這些飛機并不是專(zhuān)用的空戰戰斗機,一線(xiàn)部隊迫切需要一種真正的用于奪取空中優(yōu)勢的戰斗機??。

建造沿革

1962年,美國空軍展開(kāi)了F-X(Fighter-Experimental)計劃,1966年4月,美國空軍指定麥克唐納·道格拉斯、北美·洛克韋爾和費爾柴爾德·共和三家公司參與F-X計劃競爭。在F-X計劃進(jìn)行期間,NASA作為技術(shù)發(fā)展研究的先行者,也在進(jìn)行相關(guān)戰斗機構型研究。研究工作主要在蘭利研究中心進(jìn)行。當時(shí)一共提出了4個(gè)方案,包括:LFAX-4(可變翼方案),LFAX-8(LFAX-4的固定翼方案),LFAX-9(雙發(fā)上單翼方案)和 LFAX-10(和蘇聯(lián)米格-25外形相似的方案)。

1967年,蘭利中心發(fā)布了它們的研究成果,即LFAX-8。1968年,在時(shí)任美國國防部研究工程局總監的約翰·佛斯特博士的促使下,正式要求NASA參與F-X發(fā)展計劃。佛斯特認為,NASA提出的飛機方案使得F-X計劃采用的先進(jìn)技術(shù)更加具體化,同時(shí)可以作為廠(chǎng)家方案的技術(shù)上限;其次NASA及其解決問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)意見(jiàn),有助于最大限度的減小F-X計劃發(fā)展過(guò)程中的風(fēng)險和問(wèn)題。此后,NASA的4個(gè)方案被進(jìn)一步深入研究。合作期間,各廠(chǎng)商設計團隊相繼訪(fǎng)問(wèn)NASA,針對其各個(gè)構型的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)以及技術(shù)成熟程度進(jìn)行不斷改進(jìn)。最終,麥道公司的設計團隊選擇了以L(fǎng)FAX-8為基礎的設計方案(LFAX-4方案被格魯門(mén)公司采用,成為F-14戰斗機的基礎),這個(gè)方案已經(jīng)具有后來(lái)F-15的部分特征,這些特征包括:縮短動(dòng)力組件長(cháng)度以減輕重量;發(fā)動(dòng)機安裝位置前移以便平衡;采用水平調節斜板的發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣道,以便在大迎角下獲得良好的進(jìn)氣性能;平尾安裝在遠遠向后伸出的尾撐上,以獲得更好的安定性和控制能力;發(fā)動(dòng)機間距和整流罩經(jīng)過(guò)優(yōu)化設計,以減小亞音速巡航阻力。不過(guò),麥道設計團隊也對該方案進(jìn)行了修改。由于空軍更加強調高亞音速機動(dòng)性,麥道的方案中機翼采用了前緣錐形扭轉設計。而為了安裝大型雷達天線(xiàn)(NASA的方案中機頭整流罩太?。?,麥道綜合考慮之后決定采用大型機頭整流罩。

1968年9月30日,經(jīng)過(guò)長(cháng)期爭論之后,空軍終于發(fā)布詳細的F-X方案需求(RFP)。RFP指出新型戰斗機應該具有低翼載荷、高推重比,在0.9馬赫速度附近具有良好的機動(dòng)性能;裝備脈沖多普勒雷達,具有下視下射能力;足夠的轉場(chǎng)航程,可以無(wú)需空中加油自行部署到歐洲基地;最大飛行速度要求達到2.5馬赫(不過(guò),這一條要求只在理論上達到過(guò):由于代價(jià)高昂以及復雜性,F-X/F-15在掛彈后速度被限制在1.78馬赫);單座構型;在空戰時(shí)的重量要求不超過(guò)18144千克;以及其它一些和疲勞壽命、維護性、可視性、自啟動(dòng)能力等相關(guān)的要求。

1968年10月24日,空軍將F-X定名為ZF-15A。1968年12月30日,空軍F-15系統計劃辦公室(SPO)已經(jīng)收到麥克唐納·道格拉斯、北美·洛克韋爾和費爾柴爾德·共和三家公司的投標方案,標價(jià)均為1540萬(wàn)美元。這三種方案并沒(méi)有顯著(zhù)不同,只是北美和費爾柴爾德的方案均采用單垂尾設計。其中后者得到來(lái)自長(cháng)島的國會(huì )議員的大力支持——因為該方案如果中標將在長(cháng)島生產(chǎn)。

1969年12月23日,經(jīng)過(guò)詳盡的評估之后,美國空軍系統司令部(AFSC)宣布麥克唐納.道格拉斯所提出的設計方案在F-15計劃競爭中獲勝,成為該計劃主承包商。

1970年1月1日,F-15發(fā)展合同正式生效,麥道開(kāi)始進(jìn)入全尺寸研制階段。初始合同要求生產(chǎn)20架飛機用于工程發(fā)展,其中包括10架試驗型F-15A和2架TF-15A(后改稱(chēng)F-15B)雙座教練型,還有8架全尺寸發(fā)展型FSD飛機,全部是F-15A。由于麥.道曾經(jīng)研制過(guò)F-4戰斗機,因此F-15的早期研制工作于其中獲益良多。喬治·格拉夫被任命為設計小組負責人,負責工程研制工作。項目經(jīng)理唐·馬文則負責處理組織工作的實(shí)際問(wèn)題,并確保項目進(jìn)度。1971年4月8日,F-15評審工作最終完成。

1972年6月26日,第一架原型機YF-15A(71-0280,代號F-1)出廠(chǎng)。1972 年7月27日,麥·道首席試飛員歐文·L·保羅斯駕駛YF-15F-1從愛(ài)德華茲空軍基地起飛,開(kāi)始這只“雛鷹”的首次飛行。此次飛行持續時(shí)間50分鐘,最大飛行高度3658 米,空速463千米/小時(shí)。此后,9架單座原型機(F-2/10)和2架雙座原型機(TF-1/2)相繼試飛。

服役歷程

美國

1976年1月起,美國內利斯空軍基地的第1戰術(shù)戰斗機聯(lián)隊下屬中隊開(kāi)始換裝F-15A/B,擔負戰斗值班。

1977年,駐德國比特堡空軍基地的第36戰術(shù)戰斗機聯(lián)隊換裝F-15后開(kāi)始具備初始作戰能力。

F-15淺灰色“羅盤(pán)幽靈”空優(yōu)涂裝

1977年12月,駐新墨西哥州霍羅門(mén)空軍基地的第49戰術(shù)戰斗機聯(lián)隊,成為第三個(gè)換裝F-15的聯(lián)隊,主要擔負戰斗值班。內利斯基地的第57戰斗機武器聯(lián)隊稱(chēng)為第4個(gè)換裝F-15的聯(lián)隊,該聯(lián)隊主要擔負高級訓練、評估測試以及戰術(shù)研究任務(wù)。

1978-1979年間,但由于發(fā)動(dòng)機的原因,F-15大批停飛,交付推遲,造成嚴重后果。出廠(chǎng)的F-15一度沒(méi)有安裝發(fā)動(dòng)機,直到F-100恢復生產(chǎn)才重新安裝。第一批F-15A交付的時(shí)候噴涂著(zhù)淺藍色的空優(yōu)涂裝。但這種涂裝方案很快就放棄了,由于西歐的天空卻是淺灰色的,之后(在F-15E出現之前)所有的F-15全部換成了淺灰色的“羅盤(pán)幽靈”空優(yōu)涂裝。?

1978年9月13日,駐荷蘭索斯特堡基地的第32戰術(shù)戰斗機中隊為了對抗蘇聯(lián)在歐洲的威脅,繼美國國內部隊之后,開(kāi)始換裝F-15A/B,該中隊雖是美國空軍部隊,但受荷蘭空軍指揮執行北約賦予的作戰任務(wù)。

1978年12月,美國佛羅里達州埃格林基地33戰術(shù)戰斗機聯(lián)隊也開(kāi)始換裝F-15。

1979年9月,F-15C投產(chǎn)并首先裝備第18戰術(shù)戰斗機聯(lián)隊。此后,F-15C/D逐步取代F-15A裝備一線(xiàn)部隊。

20世紀80年代中期,美國第21混合聯(lián)隊(現改編成戰術(shù)戰斗機聯(lián)隊)開(kāi)始換裝F-15A/B。最后裝備F-15A/B 的是戰術(shù)空軍司令部下屬的4個(gè)戰斗截擊機中隊(第5、48、57、318中隊),但它們卻為北美防空司令部執行防空任務(wù)。隨著(zhù)大批F-16A Block15進(jìn)入戰斗截擊機中隊服役,取代了F-15A的防空主力地位。

1987年8月1日,盧克基地的第405戰術(shù)訓練聯(lián)隊開(kāi)始組建美國空軍第一支F-15E訓練部隊—第461戰術(shù)戰斗機訓練中隊。1988月,該中隊具備初始作戰能力。

1989年10月,第4戰術(shù)戰斗機聯(lián)隊(現更名為第4聯(lián)隊)下屬第336戰術(shù)戰斗機中隊開(kāi)始換裝F-15E后開(kāi)始具備有限的作戰能力,1990年8月1日達到初始作戰能力。此后又有三個(gè)聯(lián)隊相繼裝備F-15E。

1990年10月1日,第48中隊撤編,此后美國本土再也沒(méi)有一個(gè)裝備F-15的一線(xiàn)防空中隊。

美國空軍F-15裝備情況
型號狀態(tài)
F-15A共365架,現役46架,損失46架,退役96架,出售15架,封存153架
F-15B共59架,現役9架,損失6架,退役18架,出售8架,封存18架
F-15C共408架,現役334架,損失52架,退役1架,出售20架,封存1架
F-15D共62架,現役52架,損失5架,出售5架

其他

F-15基于其高昂的價(jià)格,除美國外,早期使用的國家只有以色列(F-15與F-15I)、日本(F-15J與F-15DJ)、沙特阿拉伯(F-15C與F-15S)等三國,之后有新加坡(F-15SG)等國家提出采購需求。另外還有以F-15E為基礎,售予韓國的F-15K,這是第一個(gè)使用GE(General Electronic,通用電氣)引擎的F-15,在這之前的F-15都是使用普惠(P&W,即Pratt and Whitey)的引擎。為美國空軍和其它外國客戶(hù)生產(chǎn)的各型F-15都已經(jīng)交付完畢。

2019年11月,美國國防安全合作局稱(chēng),美國國務(wù)院已經(jīng)批準向日本出售F-15J戰斗機升級包的申請,以滿(mǎn)足日本航空自衛隊98架老式F-15J戰斗機的升級需要??。

其他空軍F-15裝備情況
國家數量
以色列F-15A38架,F-15B6架,F-15C16架,F-15D11架
沙特阿拉伯F-15C49架,F-15D21架
日本F-15J165架,折損8架;F-15DJ48架,折損3架
韓國F-15K59架
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技術(shù)特點(diǎn)

氣動(dòng)結構

結構

F-15戰斗機機身為全金屬半硬殼結構,機身由前、中、后三段組成。前段包括頭部雷達罩、座艙和電子設備艙,主要結構材料為鋁合金。中段與機翼相連,部分采用鈦合金件承受大載荷,約占此段重量的20.4%,前三個(gè)框為鋁合金結構,后三個(gè)為鈦合金結構。后段為鈦合金結構發(fā)動(dòng)機艙。鋸齒形前緣的平尾為全動(dòng)平尾,面積大,可滿(mǎn)足高速飛行和機動(dòng)需要。

機翼

F-15機翼設計采用切尖三角翼翼形,可以改善機翼結構、增大機內容積,同時(shí)可以使飛機在跨音速區的阻力增加變得更加平緩,飛機跨音速時(shí)焦點(diǎn)移動(dòng)量也較小,減小了配平阻力。為了改善飛機亞音速性能并考慮重量、制造工藝和系統復雜性方面,F-15采用了無(wú)前后緣機動(dòng)襟翼和前緣固定錐形扭轉設計,前緣后掠45度,機翼相對厚度為6%/3%(翼根/翼尖),而沒(méi)有采用當時(shí)已經(jīng)得到普遍應用的前緣機動(dòng)襟翼。

F-15機翼采用高達3的展弦比,配合為5的根梢比,有利于推遲翼尖分離,明顯減小了機翼誘導阻力;同時(shí)較大的展弦比提高了機翼升力線(xiàn)斜率,改善了機翼升力特性。同時(shí)展弦比增大,超音速零升阻力系數也增大,增大了跨/超音速的波阻。這個(gè)缺點(diǎn),則利用強大的發(fā)動(dòng)機推力和其它方面的設計來(lái)彌補。翼面積56.48平方米,下反角1°,安裝角0°。機翼上僅有后緣高升力襟翼和副翼共4個(gè)操縱面。?

機翼結構為多梁抗扭盒型破損安全結構,前梁為鋁合金,后三梁為鈦合金。內側整體油箱的下蒙皮采用鈦合金壁板,其余為鋁合金機加工整體壁板。機翼前后緣、襟翼、副翼均為全鋁蜂窩夾層結構。機翼的破損安全結構,配合承力蒙皮,只要有一根翼梁仍然完好,就可以支持飛機繼續飛行,大大提高了飛機的生存能力。

材料

F-15垂直安定面和平尾均為硼纖維復合材料、鈦合金抗扭盒和全厚度鋁夾芯和硼-環(huán)氧復合材料面板構成的蜂窩壁板蒙皮,夾層結構。兩者的抗扭盒為鈦合金結構,前后緣為全鋁蜂窩結構。方向舵采用碳纖維-環(huán)氧復合材料梁肋和硼-環(huán)氧面板和鋁夾芯蒙皮。平尾和方向舵均可以左右互換。垂尾采用大展弦比、中等后掠角設計,前緣后掠角37°,外傾2°,高度較大,大迎角下可以明顯改善飛機的航向穩定性,從而保證F-15可以有效的進(jìn)行大迎角機動(dòng)。平尾為大后掠全動(dòng)低平尾設計,前緣后掠角50°,具有前緣鋸齒和翼尖斜切設計??。

座艙

飛行員座艙為了提供良好的視界而使用整體風(fēng)擋,座椅位置也安排得較高,飛行員幾乎1/3個(gè)身子露在機身外,使得飛行員具有上半球360度環(huán)視視界,正前方下視角達到15°。

進(jìn)氣道

進(jìn)氣道外側有凸出的整流罩,從機翼根部前緣向前延伸,大迎角下可以產(chǎn)生渦流,推遲機翼失速和提高尾翼效率,相當于邊條翼,但由于整流罩前緣半徑較大,具有較大吸力,氣流不易分離,其效果不如邊條翼好。整流罩結構經(jīng)過(guò)機翼向后延伸,形成尾部支撐桁架(尾撐)結構,除了提供尾翼安裝空間外,大迎角下還能產(chǎn)生一定的低頭力矩,改善飛機的大迎角性能。

單塊減速板位于機身背部,最大開(kāi)度35°,可以在任何速度下打開(kāi),并不會(huì )改變飛機的俯仰姿態(tài)。F-15的尾部采用雙發(fā)小間距布局,減小了飛機阻力。

動(dòng)力系統

F-15戰斗機早期裝兩臺普·惠公司F100-PW-100渦扇發(fā)動(dòng)機,1991年后換裝推力為129千牛/級的F110-GE-129或F100-PW-229渦扇發(fā)動(dòng)機。普拉特.惠特尼研制的F100-PW-100發(fā)動(dòng)機單臺靜推力65.2千牛,加力推力高達11340千克,為F-15的優(yōu)越性能提供了堅實(shí)的基礎。這是一種軸流渦扇發(fā)動(dòng)機,涵道比0.7,雙軸3級風(fēng)扇+10級高壓壓氣機+2級渦輪。該發(fā)動(dòng)機設計相當先進(jìn),推重比7.8,可以左右互換安裝,在理想條件下拆卸時(shí)間只需要20分鐘。低阻力的保形油箱(Conformal Fuel Tanks,CFT)是特別為C/D型研發(fā)的,裝設在兩邊進(jìn)氣道外側,主翼下方的位置,可以裝載約3200升的油料,這個(gè)裝置使得F-15能夠減少空中加油所需的時(shí)間,因而增加其在戰場(chǎng)上執行任務(wù)的時(shí)間,有助于其全球部署行動(dòng)??。

武器系統

F-15戰斗機有六個(gè)翼下掛點(diǎn)、四個(gè)機身外側掛點(diǎn)、一個(gè)機身中線(xiàn)掛點(diǎn),總外掛可達7300千克,F-15的主要武器是AIM-7空空導彈、AIM-9空空導彈和AIM-120空空導彈等,其中進(jìn)氣道下方外側可以?huà)燧dAIM-7和AIM-120,機翼下的多功能掛架可以?huà)燧dAIM-9和AIM-120。還可以?huà)燧d美國空軍各種航空炸彈,包括自由落體核彈,以及2000千克GBU-28碉堡穿透炸彈。輔助武器為右側進(jìn)氣道外側安裝的一座M61A1火神機炮。

F-15搭載有自動(dòng)化的武器系統與手置節流閥與操縱桿(Hands On Throttle And Stick,HOTAS)的設計,讓飛行員只需使用節流閥桿和操縱桿上的按鈕,就可以有效地進(jìn)行空戰。而所有的設定與視覺(jué)導引都會(huì )顯示在抬頭顯示器上。

航電系統

F-15戰斗機具有多功能的航電系統,包含了抬頭顯示器(Head-Up Display,HUD)、超高頻(Ultra-High Frequency,UHF)通訊、戰術(shù)導航系統與儀器降落系統(Instrument Landing System,ILS),休斯公司的AN/APG-70(C/D型)或AN/APG-63(A/B型)火控雷達,AN/ASN-108姿態(tài)/方向參考系統,AN/ALQ-119電子干擾吊艙,AN/ARN-118塔康系統,AN/ASN-109慣性導航系統,AN/AWG-20火控系統,AN/ASK-6大氣數據計算機,CP-1075/AYK中央數據計算機等。

F-15的AN/ASN-109慣性導航系統(INS)可以在全球任何位置為F-15提供導航。它可以和AN/ASN-108姿態(tài)/方向參考系統一起綜合提供飛機的實(shí)時(shí)位置、俯仰/滾轉、姿態(tài)、航向、加速度和速度等相關(guān)信息。電子戰系統可以同時(shí)提供威脅告警以及對選定的威脅實(shí)施電子對抗。拖曳誘餌則是作為傳統雷達干擾手段的補充,用于對付現代雷達制導導彈——該誘餌可以模擬敵方雷達信號,誘使制導頭鎖定自己而非飛機。

F-15的多功能脈沖多普勒雷達可以向下俯視搜索目標,利用多普勒效應能避免目標的訊號被地面雜訊所掩蓋,可以追縱從視距外到近距離、樹(shù)梢高度的小型高速目標。目標反射的雷達訊號會(huì )傳到中央電腦,在近距離纏斗下,雷達可以自動(dòng)捕獲目標,并將目標資訊投射到抬頭顯示器上。戰術(shù)電子戰系統(TEWS)、敵我識別器(Identification Friend of Foe,IFF)以及電子反制(Electronic CounterMeasure,ECM)裝置提供威脅來(lái)源的警告,并且自動(dòng)進(jìn)行反制。平顯和雙桿操縱系統(HOTAS)中抬頭顯示器會(huì )顯示出由航電系統整合提供的飛行相關(guān)資料,它可以在任何飛行環(huán)境下判讀,提供飛行員飛行、追縱及獵殺敵機或其它目標的必要而即時(shí)的資訊,而不需要低頭看座艙內的儀表,大大減輕了飛行員搜索、跟蹤、攻擊目標時(shí)的操縱負擔,并簡(jiǎn)化了操縱程序。

F-15A加裝的是AN/APG-63全天候多模式雷達系統。APG-63雷達工作在X波段,探測距離遠,具有下視下射能力。探測信息自動(dòng)送往中央計算機,并和計算結果一起實(shí)時(shí)反饋給飛行員(通過(guò)平顯和下顯)。APG-63具有多種對空工作模式,可以根據不同的搜索方式或選擇的交戰模式來(lái)選擇不同的脈沖重復頻率(PRF):遠程搜索,使用中/高PRF,根據飛行員選擇的搜索距離(18.5至296千米)確定PRF,以期獲得較好的迎頭和尾追搜索效果;速度搜索,使用高PRF,專(zhuān)用于迎頭高速接近的目標;近距搜索,使用中PRF,用于格斗時(shí)為響尾蛇導彈和航炮提供數據,具有16、32、64千米三種探測范圍,可以跟蹤多個(gè)目標。作為以上三種模式的備份,APG-63還有一種非PD模式,使用低PRF,只能提供上視能力,因為非PD模式無(wú)法過(guò)濾地面雜波。此外,APG-63還有多種提供特殊功能的模式,包括:信標模式,用于向空中飛機的敵我識別系統(IFF)發(fā)射詢(xún)問(wèn)信號;手動(dòng)跟蹤模式,作為自動(dòng)跟蹤模式的備份;被動(dòng)模式,用于監測外部雷達輻射信號,同時(shí)自身只發(fā)送微弱脈沖,以盡可能減小自我暴露的可能性;地圖測繪模式。

1973年,APG-63雷達投入使用。1979年,該雷達裝備了可編程信號處理器,這是其首次在機載雷達上應用。這使得系統通過(guò)軟件編程就可以適應新的戰術(shù)、使用模式以及武器系統,而無(wú)需進(jìn)行大規模硬件改進(jìn)。1986年,APG-63停產(chǎn),共生產(chǎn)大約1000臺,裝備所有F-15A/B型和早期F-15C/D型。但是APG-63并不完善。其平均維修間隔時(shí)間(MTBM)不到15小時(shí)。對該系統的航線(xiàn)可更換件(LRU)的技術(shù)支持日益困難。原因之一是很多部件采購困難,而采用新技術(shù)部件則往往要求重新設計系統而被迫放棄。另一方面,持續惡化的可靠性影響了飛機的部署。如果航空站沒(méi)有二級維修能力,就無(wú)法對雷達故障提供技術(shù)支援。此外,由于設計時(shí)的局限,APG-63事實(shí)上沒(méi)有多余的處理能力和存儲能力來(lái)升級軟件,應付日益增大的威脅。為此,從F-15C/D后期型開(kāi)始換裝APG-70雷達。

APG-63(V)1則是針對APG-63缺點(diǎn)所做的重大改型,在可靠性和可維護性方面有了明顯提高,以滿(mǎn)足用戶(hù)要求。作為美國空軍雷達換裝計劃的一部分,APG-63(V)1將取代APG-63裝備F-15C/D,以保證美國空軍雷達方面的優(yōu)勢。(V)1系統更換了發(fā)射機、接收機、數據處理器、低壓電源和信號數據轉換器。在系統能力增強的同時(shí),可靠性提高了近10倍,MTBM達到120小時(shí)。

性能數據

F-15戰斗機
基本參數
乘員1人(A/C)2人(B/D/E)
機長(cháng)19.45米
翼展13.05米
機高5.65米
展開(kāi)表格

衍生型號

F-15A

F-15戰斗機的單座制空戰斗型,裝備F-100-PW-100發(fā)動(dòng)機和AN/APG-63雷達,1972年7月27日首飛,于1974年11月交付使用。20世紀90年代中期以后,F-15A開(kāi)始從一線(xiàn)部隊退役,轉給空中國民警衛隊。有6個(gè)州的空中國民警衛隊裝備有F-15A。F-15A/B兩機型共裝備了7個(gè)空中連隊和6個(gè)空中國民警衛隊中隊,以及以色列空軍的一個(gè)空軍中隊。

F-15B

F-15A型的雙座教練型,初稱(chēng)TF-15A,后改稱(chēng)F-15B。其結構重量增加了363千克,具有F-15A的全部作戰能力,但沒(méi)有裝備A的AN/ALQ-135電子干擾設備。外觀(guān)上主要區別是增加了一個(gè)后座教員席。后座教員席具有全部操縱能力,視界良好,可以在飛行包線(xiàn)內完成任何動(dòng)作,包括起飛和著(zhù)陸。由于B型主要用于訓練,因此后座無(wú)能力控制用于作戰的航電系統和武器設備。

F-15A/B MSIP

F-15A/B的壽命中期改進(jìn)計劃,于20世紀90年代開(kāi)始實(shí)施。其主要目標是將F-15A/B升級到F-C/D的標準,包括更換AN/APG-70雷達、換裝新的航電設備、用新型數字計算機取代老舊的模擬計算機等。

F-15C

F-15A型基礎上改進(jìn)的單座制空戰斗型。其內部載油量增加了1.116噸,采用改進(jìn)型APG-63雷達,可在進(jìn)氣道兩側加裝保形油箱。除了可裝載2.211噸JP-4燃油外,也可換裝偵查傳感器、雷達探測、干擾設備、激光標定裝置、微光電視設備和偵查照相機等設備。最初型仍采用F100-PW-100發(fā)動(dòng)機,后來(lái)大部分改用F100-PW-220。最大起飛重量有所增加。

F-15D

F-15C型的雙座教練型。同樣具有C型的全部作戰能力以及保形油箱。其關(guān)系類(lèi)同B型與A型之間的關(guān)系。

F-15C/D MSIP

F-15C/D的中期改進(jìn)計劃。其航電設備全面升級,包括:換裝雷達、座艙顯示器、電子戰系統以及數字計算機。

TF-15A

第二架TF-15A改裝的雙座專(zhuān)用戰斗轟炸型驗證機。他有麥道公司自行投資研制,用于和F-16XL(后改稱(chēng) F-16E)競爭空軍F-111后繼機計劃,并在此基礎上研制出F-15E。

F-15E

F-15E“打擊鷹”是麥克唐納-道格拉斯公司在F-15的基礎上改型設計的以對地攻擊為主要任務(wù)的雙座超音速全天候戰斗轟炸機,是根據1982年美國空軍計劃研制并投產(chǎn)的F-111后繼機,兼具對地攻擊和空中優(yōu)勢能力,稱(chēng)為雙重任務(wù)戰斗機。該機在外形上與F-15D基本相同,機身結構加強,重新設計了發(fā)動(dòng)機艙,座艙以及部分結構,使航程增加了33%。重點(diǎn)改進(jìn)航電設備,包括換裝APG-70雷達,加裝藍盾吊艙,以保證目標發(fā)現與識別以及改進(jìn)武器發(fā)射精度,原來(lái)的二余度模擬CAS改進(jìn)為具有自動(dòng)地形跟隨能力的數字式三余度電傳飛控系統和先進(jìn)的電子座艙顯示系統??,改用環(huán)形激光陀螺慣導系統等??。武器掛架增加了1倍,除原掛架外,在每個(gè)保形油箱邊還有6個(gè)掛架,后期型發(fā)動(dòng)機升級為F100-PW-229。

F-15F

為沙特準備的F-15E單座方案,換裝新型發(fā)動(dòng)機、雷達和座艙顯示器設備。沙特原準備在48架F-15S雙座型基礎上訂購24架F-15F,后全部改為F-15S。F-15F最終未能投產(chǎn)。

F-15H

用于競爭希臘空軍戰斗機計劃的F-15E出口型。

F-15I

以色列空軍裝備的F-15E出口型。它用以色列自行研制的SPS-2000系統取代了美國產(chǎn)的戰術(shù)電子戰系統,其他基本不變,發(fā)動(dòng)機為后期型的F100-PW-229。前后共計訂購25架。

F-15J/DJ

日本根據許可證生產(chǎn)的F-15C/D。計劃生產(chǎn)233架,前14架在美生產(chǎn),其余由日本三菱重工制造。和F-15C/D相比,主要是換裝了一些日本國產(chǎn)的航電設備。

F-15K

韓國訂購的F-15E出口型。和F-15E的主要區別是:改進(jìn)了航電設備,加強了機身結構,改進(jìn)了座艙顯示設備,航程增加了三分之一。

F-15MANX

基于NASA的主動(dòng)推力矢量控制計劃的無(wú)尾隱形方案。為后來(lái)的F22隱形設計提供了一些經(jīng)驗,為B-2的控制系統提供了一些經(jīng)驗。

F-15N

F-15的海軍型方案,因起降距離太長(cháng),重量太重,下降時(shí)對航母甲板沖擊過(guò)大,資金太高而被迫放棄。

F-15S

沙特訂購的F-15E簡(jiǎn)化型,發(fā)動(dòng)機為F100-PW-229,但航電設備水平降低,大量采用F-15C/D上的設備。雷達雖然是APG-70,但取消了地面測繪能力,此外還取消了部分電子對抗設備,降低了藍盾吊艙的性能。這一系列的改動(dòng)使得該型的對地攻擊能力大打折扣。

F-15SA

F-15SA配裝AN/APG-63(V)3有源相控陣雷達、先進(jìn)的數字式電子戰和雷達告警套件、最新的座艙顯示系統,并能攜帶“虎眼”(Tiger Eyes)紅外搜索與跟蹤系統。由于該型機在機翼下增設了2個(gè)外側掛點(diǎn)(1號掛點(diǎn)和9號掛點(diǎn)),為補償由此帶來(lái)的作戰飛行穩定性降低,波音公司為該型機采用了基于模型的電傳(FBW)飛控系統。該系統同時(shí)還降低了整機重量,提高了飛控系統的可靠性,還可提高飛機出動(dòng)率??。

F-15S/MTD

美國空軍在F-15B的基礎上改裝的短距起飛/精確著(zhù)陸技術(shù)驗證機。它采用三翼面布局,換裝數字電傳飛控系統。發(fā)動(dòng)機為F100-PW-220,但改用二元矢量噴口。

F-15XX

在F-15C基礎上發(fā)展的制空型。重點(diǎn)改進(jìn)了航電設備和系統,以作為F-22計劃的一個(gè)低成本備份方案。

NF-15B

NASA改裝的F-15B,作為主動(dòng)控制技術(shù)的驗證機,采用三翼面布局。它由F-15S/MTD驗證機直接改裝而來(lái),換裝了新研制的軸對稱(chēng)推力矢量噴口——這是它和F-15S/MTD在外觀(guān)上的最大區別。

RF-15

F-15專(zhuān)用偵察型方案,后因黑鳥(niǎo)偵察機實(shí)驗成功,偵察衛星相繼發(fā)射而不被采用,只生產(chǎn)一架驗證機。

F-15/PDF

由F-15C改進(jìn)的防空壓制型方案,具備精確打擊能力。

F-15SG

F-15E的新加坡版本,配備了主動(dòng)相控陣雷達、頭盔顯示系統、高精度瞄準吊艙等先進(jìn)設備。

F-15SE

具備部分隱身性能的F-15戰斗機的最新改進(jìn)型??。

服役動(dòng)態(tài)

1981年7月9日,敘利亞聲稱(chēng)一架米格-25PD用兩枚R-40擊落了一架F-15,殘骸落入地中海。

美軍地勤人員檢修F-15C的APG-63(V)1雷達

1982年,黎巴嫩戰爭,以色列空軍擊落許多敘利亞的俄制米格-21(報告中的數量從80到92架不等)與米格-23和少量的米格-25,其中一部份是F-15的戰績(jì)。但俄羅斯也聲稱(chēng)敘利亞的米格-21比斯也于1982年8月6日用一枚AA-8“蚜蟲(chóng)”空對空導彈擊落了一架以色列的F-15A,但以色列稱(chēng)那架F-15帶傷飛回了基地并得到了修復。同時(shí)也有俄羅斯資料指出1983年10月3架以色列空軍的F-15被敘利亞空軍的米格-23ML擊落。

1984年,沙特阿拉伯皇家空軍(Royal Saudi Air Force)的F-15戰斗機在與伊朗的小規模沖突中擊落二架F-4,海灣戰爭中擊落二架伊拉克幻影F1。

F-15正在發(fā)射空對空導彈

1985年9月13日,美國第6512試驗中隊的一架F-15A從愛(ài)德華茲空軍基地起飛,躍升到24384米高空,發(fā)射了一枚反衛星導彈(ASAT),成功擊毀美國1979年2月發(fā)射的P78-1號伽馬頻譜儀衛星。這是F-15反衛星計劃第15次發(fā)射試驗,也是第一次實(shí)彈發(fā)射。原本計劃在第48、318中隊部署 ASAT,兩個(gè)中隊已經(jīng)接受了3~4架經(jīng)過(guò)改裝的F-15,但由于美蘇簽訂了關(guān)于禁止在太空中試驗武器的協(xié)議,該計劃于1986年正式取消。

1990年3月,美國第21混合聯(lián)隊一架F-15在空戰演習時(shí)誤射一枚AIM-9M實(shí)彈,擊傷另一架F-15。隨后該聯(lián)隊隊長(cháng)H·S·斯托爾上校被解職。

1991年,在海灣戰爭中,120架F-15C/D型飛機出動(dòng)5900架次,48架F-15E型飛機出動(dòng)2200架次,共擊落伊拉克各型飛機36架(一說(shuō)33架),而自己卻沒(méi)有一架在空中受損,但因遭到地面炮火的攻擊而損失兩架。在這場(chǎng)戰爭中,F-15被用于對地攻擊的比重和空優(yōu)任務(wù)相當。

1995年,日本的一次實(shí)彈空戰訓練中,一架F-15J因為AIM-9安全裝置失常而擊落另一架F-15J。

1999年科索沃戰爭中,美軍F-15C使用AIM-120B共擊落4架南斯拉夫米格-29。?

2001年,2架以色列空軍F-15C擊落2架敘利亞空軍米格-29。

2003年,美伊戰爭中也有一架F-15可能是被地面炮火擊落。

2018年1月8日夜,沙特空軍的一架F-15S在也門(mén)領(lǐng)空被胡塞武裝以DIY模式進(jìn)行改造的美國Ultra 8500光電監視系統與AA-10和AA-11結合的地空導彈系統擊落。??3月22日,胡塞武裝以視頻新聞方式宣布,第二次擊落F-15S戰斗機一架,后查實(shí)為擊傷F-15S一架。?

2020年8月4日上午10時(shí)30分左右,美軍嘉手納基地的一架F-15戰斗機在飛行途中掉落了一個(gè)名為“鷹爪”的零件,重約3.6公斤,但直到當天晚8時(shí)45分,美軍才正式通知沖繩縣政府,但未說(shuō)明事故原因和具體細節。事發(fā)次日,嘉手納基地照常進(jìn)行F-15戰機訓練。

2021年2月2日,美國波音公司宣布,該公司為美空軍研制的F-15EX戰斗機已于當天完成首飛。

2022年11月1日起,美國空軍開(kāi)始從日本嘉手納空軍基地撤出全部?jì)蓚€(gè)中隊的F-15C/D戰斗機。[2]

2022年12月1日上午,隸屬于駐日美國空軍嘉手納基地的十余架F-15C/D戰機在空中加油機的陪同下從該基地起飛赴美,準備退役。[3]

總體評價(jià)

F-15戰斗機是世界上第一種成熟的第三代戰斗機,在設計之初便強調高推重比、低翼載荷,它的設計思想是替換在越南戰場(chǎng)上問(wèn)題層出的F-4戰斗機,并要求對1975年之后出現的任何敵方戰斗機保持絕對的空中優(yōu)勢。針對奪取和維持空中優(yōu)勢而誕生的F-15戰斗機,設計之初要求其“沒(méi)有一磅重量用于對地”,但1986年誕生的F-15E證明了F-15在對地作戰中也有非常不錯的表現??偟膩?lái)說(shuō),F-15是一款極為優(yōu)秀的多用途戰斗機。

F-15戰斗機的優(yōu)勢是以比以往任何一種戰斗機都要優(yōu)越的機動(dòng)性、操縱性、航程、火力和電子設備。F-15的電子和武器系統無(wú)論在有支援的本方空域,還是敵占區域,都能有效的發(fā)揮作用。而其他的一些戰斗機往往過(guò)于依賴(lài)地面基地的支援。